Les instruments de l'astronome

Question 1

La lumière qui nous parvient des objets de l’espace peut nous renseigner sur leur…? (6)

Answer 1

couleur
Dimension
Densité
Vitesse
Température
Composition chimique

Question 2

Quels sont les 3 outils (étapes) de la collecte de données et leur rôle?

Answer 2

1. Télescope (capter la lumière + former une image)
2. Instrument (analyser la lumière)
3. Détecteur (Capter l’information)

Question 3

Quel est le rôle d’un télescope (approfondi)?

Answer 3

1. Détecter des sources de lumière de faible intensité
2. Former une image (aussi nette que possible)
3. Plateforme pour des instruments d’analyses (on peut attacher par exemple caméra ou spectrographe)

Question 4

Quelle est la relation entre la grandeurs des lentilles/miroirs d’un télescope vs sa capacité de détection d’un objet?

Answer 4

Plus les lentilles et miroirs sont grands, plus la détection d’un objet de faible brillance est grande.

Question 5

Quelle sont les caractéristiques de l’œil humain vs le télescope Gemini?

Answer 5

oeil humain:

Champ de vue: 100 degrés
Résolution: 1-2 min d’arc
Efficacité quantique (fraction de lumière détectée): 1%
Surface collectrice (pupille): 0,5 cm2

Gemini:

Champ de vue: 15 min d’arc
Résolution: 0,04”
Efficacité quantique: 70%
Surface collectrice: 500 000 cm2

***70 millions x plus puissant que l’œil humain!

Question 6

Qui a inventée la lunette astronomique?

Answer 6

Galillée

Question 7

Tu dois savoir représenter une lunette astronomique

Question 8

Décrit comme est l’intérieur de télescope réflecteur.

Answer 8

La lumière va toucher les miroirs primaires (sont un peu en angle, forme hyperbolique) à la base du télescope, puis remonte vers le miroir secondaire qui va concentrer les rayons vers le foyer

Question 9

Quelle est la formule du pouvoir de captation de la surface du miroir primaire?

Answer 9

S = pie x R à la 2 (où R = rayon du miroir)

Revient à trouver la surface totale du miroir

Question 10

Quel est l’avantage des miroirs segmentés?

Answer 10

Cela permet une plus grande captation de la lumière.

Question 11

Quel est le plus grand télescope en construction qui sera complété en 2025?

Answer 11

Extremely Large Telescope (ELT) au Chili

Question 12

Que vaut un degré en minute d’arc?

Answer 12

60 min d’arc

Question 13

Quelle est la valeur en degré entre le pouce et l’autre doigt?

Answer 13

20 degrés

Question 14

Qu’est-ce que le pouvoir de résolution d’un télescope?

Answer 14

La capacité à séparer 2 sources lumineuses proches l’une de l’autre.

Question 15

Quelle est la relation entre le diamètre du miroir primaire d’un télescope et la résolution de celui-ci?

Answer 15

plus le miroir est grand, meilleur est la résolution.

Question 16

Quelle est la formule de résolution d’un télescope?

Answer 16

sigma (‘’) = 251 640 (longueur d’onde/Diamètre miroir primaire)

Question 17

Pourquoi la résolution théorique d’un télescope n’est pas la vraie dans la vraie vie?

Answer 17

Car il y a de la turbulence atmosphérique qui limite cette résolution. C’est causé par le passage de la lumière à travers de multiples cellules atmosphériques.

Question 18

Où peut-on placer un télescope pour réduire la turbulence atmosphérique qu’il subit?

Answer 18

En hauteur, au sommet des montagnes = meilleure qualité de l’image

ex.: télescope Canada-France-Hawaii (4200 m d’altitude)

Question 19

Qu’est-ce que l’optique adaptative dans les télescopes?

Answer 19

ça sert à diminuer la turbulence atmosphérique. on déforme un petit miroir dans le système optique du télescope ce qui permet d’avoir des images + nettes. (rayons cognent le miroir qui est mis à un certain angle)

Question 20

Où est le télescope Hubble et quel est son avantage?

Answer 20

À 600 km au-dessus de la Terre, ce qui lui permet de ne pas subir de turbulences atmosphériques.

Question 21

Qu’est-ce que l’interférométrie?

Answer 21

Un radiotélescope émet des ondes électromagnétiques. Si on en met plusieurs qui pointe dans la même directions, on peut additionner les signaux reçu et donc obtenir une image plus nette.

Question 22

Quels sont les types de rayons qu’un télescope ne pourrait pas capter de la Terre et pourquoi?

Answer 22

les rayons X, UV et rayons radios car l’atmosphère les empêche de se rendre à la Terre.

Question 23

Quels sont les choses que l’on observe le plus avec un télescope à rayons x, UV et IR?

Answer 23

X: Gaz très chaud
UV: étoiles chaudes
IR: Poussière - formation stellaire

Question 24

caractéristiques télescope James Webb (4).

Answer 24

Miroir segmenté (bérylhium recouvert d’or)

Infrarouge

Participation canadienne

lancé en 2021

Question 25

Quels sont les types d’instruments que l’on peut attacher à un télescope?

Answer 25

Caméra, spectographe

Question 26

Quel est le rôle d’une caméra?

Answer 26

Transformer la lumière captée par le télescope en une image de bonne qualité. Elle va corriger les défauts optiques du télescope.

C’est un assemblage de lentille

On peut utiliser des filtres qui laissent passer certaines longueurs d’onde.

Question 27

Pourquoi utiliser des filtres pour les caméras?

Answer 27

Chaque filtre laisse passer la lumière de certaines longueur d’onde. Permet d’obtenir des infos sur plusieurs choses.

+ on peut combiner les images de plusieurs filtres pour donner une image plus complète.

Question 28

Quel est le rôle d’un détecteur?

Answer 28

Emmagasiner la lumière: détection d’objets peu lumineux et analyse subséquente pour “enregistrer” les photos.

Question 29

Quel est le nom du détecteur de choix en astronomie et décrit le.

Answer 29

nom: CCD

puce de silicium (semi-conducteur) sensible à la lumière

transforme photons en électrons qui sont emmagasinés puis comptés (par ordinateur). Les colonnes et rangées sont séparées électriquement (pixels)

Efficacité quantique de 80-95%

peuvent pas détecter les couleurs (slm intensité lumière)

Question 30

Les CCD sont très sensibles aux signaux environnants. Que fait-on pour prévenir qu’ils soient déqualibrés?

Answer 30

sont maintenus à base température par un bain d’azote liquide.

Question 31

Quels sont les rayons que le CCD de silicium ne peux pas détecter?

Answer 31

UV et IR

Question 32

Qu’est-ce que la spectroscopie?

Answer 32

Séparation de la lumière d’un objet en ses différentes longueurs d’onde.

Question 33

Quel est le désavantage et l’avantage concernant l’observation avec un spectographe?

Answer 33

Désavantage: Seulement une petite partie de l’objet peut être observée.

Avantage: tous les domaines de longueurs d’onde sont accessibles.

Question 34

Que permet un spectromètre imageur? Comment ça marche?

Answer 34

information spatiale et spectrale simultanée!

2 dimensions spatiales et 1 dimensions spectrale.

Chaque pixel du cube (nommé spaxel) contient le spectre de la partie de l’objet qu’il représente.

Question 35

Les nouveau développements en astronomie nous permettent de détecter quoi d’autre que la lumière?

Answer 35

neutrinos, ondes gravitationnelles et autres

Question 36

Qu’est-ce qu’un neutrino?

Answer 36

Particule de très faible masse créé lors de réactions nucléaires, au cœur du Soleil, des étoiles et des Supernovae.

Très difficile à détecter

interagit très peu avec la matière

Question 37

Où est situé le Solar Neutrino Observatory.

Answer 37

Au Canada dans la ville de Sudbury 2 km sous terre

Question 38

Qu’est-ce qu’une onde gravitationnelle? Comment sont-elles générées?

Answer 38

Une vague dans l’espace temps.

Générée par le mouvement d’objets massifs (une masse déforme l’espace temps)

Question 39

Qu’est-ce que le LIGO?

Answer 39

Le Laser LIGO, est une expérience de physique à grande échelle dont le but est de détecter directement les ondes gravitationnelles (mais très dur à détecter).